有线电视接入网EPON+HiNOC技术探析

杨晓发，王庆丰

河南有线电视网络集团有限公司，河南郑州 450000

随着社会的高速发展，广播电视网也得到了迅速的发展，从而形成了广播电视网、电信网和互联网三网融合的时代。在目前这种三网时代的形式下，对于有线电视接入网的改造技术也在不断升级，其主要的改造技术有EPON+LAN，EPON+HiNOC 等，其不仅是贴合有线电视网结构的改造技术，也具有效率高、成本低的特点，被广大电视用户所接受。就EPON+HiNOC 技术而言，其原理、特点和应用的分析如下所示：

1 EPON 技术

1.1EPON 技术的定义和优点

基于吉比特以太网的无源光网络接入技术的改造，其是EPON 技术的有效实现。这种技术一般运用点到多点的用户网络拓扑结构，其物理层结构一般利用PON 技术来实现，链路层多采用以太网协议，是PON 和以太网两者的良好结合，实现带宽高、成本低、兼容性强的特点。对于EPON 的协议而言，其主要是以太网基本MAC 协议的扩展，这样协议构建的方式可以实现以太网各接口集成，并且能够和很多运用以太网的设备形成互连，因此大大降低了网络成本，是一种有线电视接入网技术的有效实现。

1.2 系统构成

运用EPON 技术构成的系统，一般由OLT、ODN、ONU 等组成，OLT 是指光线路终端，这种终端在有线电视接入网系统中通常在前端位置；ONU 是指光网络单元，ONU 一般铺设在建筑楼道的位置；而ODN 是指光分配网络，其可以实现多级连接、灵活组网的模式。对于EPON 整个系统而言，其一般采用单模光纤，在一芯光纤上，其通常利用上行和下行的波长来完成数据的传输。

1.3 传输原理

对于EPON 从光线路终端到多个光网络单元下行的数据传输方法而言，其一般是数据从光线路终端到多个光网络单元的传输，一般用广播方式来进行下行信号的传输，数据信号传输时多采用时分复用技术，并且根据IEEE802.3ah 协议来进行链路标识。在上行的数据传输中，一般使用时多址接入技术，在上行流量的传输中，要按照时隙对光网络单元进行流量传输；如果光网络单元的注册完成之后，那么光线路中断会对光网络单元分配带宽，而这种带宽一般都是特定的。其EPON 上、下行数据流原理图如图1 和图2 所示：

图1 EPON 下行数据流原理图

图2 EPON 上行数据流原理图

2 HiNOC 技术

2.1 技术原理

HiNOC 技术是一种基于高性能同轴电缆射频调制接入技术，这个技术是由我国所研发，拥有独立自主的知识产权。对于这门技术的原理来讲，其主要是运用大于860 兆赫的空余频段来进行数据信号的传输工作，而这种信号数据一般以IP 为主。作为HiNOC 技术而言，它拥有自己的数据传输信道，而一般使用16 兆赫的频道来实现一个传输信道的建立。这些传输信道的建立可以支持从QPSK 到1024QAM 的自适应调制。对于其中一个单信道来讲，其可以支持32 个终端的接入，对于点到点传输、广播式传输都有很好的支持功能。此外，HiNOC 技术一般使用多载波OFDM 体制，运用这种载波体制可以更大力度上避免多径引发码之间发生干扰的情况，能够有效地提高信道的利用率。HiNOC 技术的原理图，如图3 所示：

图3 HiNOC 典型组成原理图

2.2 技术特点

HiNOC 技术的特点有多个，其特点有支持高频段和低频段、支持动态带宽分配功能、频谱利用率高、支持流分类功能等。对于频谱利用高这个特点而言，HiNOC 使用了OFDM 调制技术，而且HiNOC 的误码率也很低，一般都低于1×10-9，因此可以实现视频传输的功能，符合频谱利用高的范畴；而且，HiNOC 系统中的一个信道可以完成最高物理层的速率，可以达到112Mbps，基于同轴网络时不变信道特征的分布式信道均衡技术，MAC 层频谱利用率很高，其理论值一般都大于4b/s/Hz。对于支持DBA 功能而言，HiNOC 系统可以实现无冲突的信道接入，并且能够灵活地对带宽进行分配，能够通过DBA 设置接入用户的保证带宽，从而完成对接入带宽的控制，满足运营要求和分配管理需求。对于HiNOC 支持流分类功能而言，在HiNOC 系统的内部有相关模块的构建，这种模块为流分类模块，模块可以对QoS、流标记、流分类等进行有效处理，从而完成业务优先级的确保。此外，HiNOC 技术运用中，一般会使用有CPU 硬件的处理器来进行技术运用，从而完成MAC 方案的达标；MAC 方案执行时，因原有MAC 部分可以固化的功能硬件化，因此对于CPU 的要求也同时得到了降低，实现了成本的减少。

3 HiNOC ＋EPON 组网技术及其应用

HiNOC ＋EPON 组网技术是一种有线电视接入网的双向改造技术，对于EPON 系统而言，其能够在关节点和分前端进行部署，能够把部署延伸到建筑的楼道内，并且能够支持FTTB方式的宽带接入；而作为HiNOC 技术而言，运用这种技术的设备可以实现用户终端和光分配网络单元出口之间的部署，可以对用户分配中的问题进行有效解决。HiNOC ＋EPON 组网技术的工作原理是：在下行链路的骨干网络侧的以太网数据信号，由EPON 系统采用FTTB 的方式发送到建筑物的楼道口，然后运用HiNOC 设备进行调制，其主要把发送的数据信号调制到通轴电缆中一个HINOC 信道内，与此同时，在建筑楼内会把数据信号传送到每一个住户内HM，传输的工具一般有电缆终端盒或是楼内分配网络来执行传送工作；在数据信号传送到以后，用户内的HM 会自身实行信号的解调，然后把解调后的信号传送给各种终端设备，比如个人电脑、机顶盒等。在上行链路的信号传送上，主要是逆向的传送模式，由HM 对终端设备的上行数据信号进行调制，调制后的信号会进入到同轴电缆分配网，然后再传送到HB，运用HB 再进行解调装换的工作后，由EPON 系统把这些信号数据送回到骨干网络。

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